113_0XA_q06
113 分科測驗數學甲 第 6 題
📅 113 年 📝 分科測驗數學甲 第 6 題 題型:多選 課綱:108課綱
坐標空間中,考慮滿足內積 $\overset{\large\rightharpoonup}{u}\cdot\overset{\large\rightharpoonup}{v}=\sqrt{15}$ 與外積 $\overset{\large\rightharpoonup}{u}\times\overset{\large\rightharpoonup}{v}=(-1,0,3)$ 的兩向量 $\overset{\large\rightharpoonup}{u}$、$\overset{\large\rightharpoonup}{v}$。試選出正確的選項。
  1. $\overset{\large\rightharpoonup}{u}$ 與 $\overset{\large\rightharpoonup}{v}$ 的夾角 $\theta$(其中 $0\le\theta\le\pi$,$\pi$ 為圓周率)大於 $\dfrac{\pi}{4}$
  2. $\overset{\large\rightharpoonup}{u}$ 可能為 $(1,0,-1)$
  3. $|\overset{\large\rightharpoonup}{u}|+|\overset{\large\rightharpoonup}{v}|\ge 2\sqrt{5}$
  4. 若已知 $\overset{\large\rightharpoonup}{v}$,則 $\overset{\large\rightharpoonup}{u}$ 可以被唯一決定
  5. 若已知 $|\overset{\large\rightharpoonup}{u}|+|\overset{\large\rightharpoonup}{v}|$,則 $|\overset{\large\rightharpoonup}{v}|$ 可以被唯一決定
空間向量空間向量與空間中的直線與平面
解題手法向量化〔AI 推測〕
答案

$(3)(4)$

詳解
由恆等式 $|\overset{\large\rightharpoonup}{u}|^2|\overset{\large\rightharpoonup}{v}|^2=(\overset{\large\rightharpoonup}{u}\cdot\overset{\large\rightharpoonup}{v})^2+|\overset{\large\rightharpoonup}{u}\times\overset{\large\rightharpoonup}{v}|^2$,得 $|\overset{\large\rightharpoonup}{u}|^2|\overset{\large\rightharpoonup}{v}|^2=15+10=25$,所以 $|\overset{\large\rightharpoonup}{u}||\overset{\large\rightharpoonup}{v}|=5$。因此 $\cos\theta=\dfrac{\sqrt{15}}{5}<\dfrac{\sqrt{2}}{2}$ 不成立,故 $(1)$ 錯。若 $\overset{\large\rightharpoonup}{u}=(1,0,-1)$,則 $\overset{\large\rightharpoonup}{u}\times\overset{\large\rightharpoonup}{v}$ 的第一與第三分量同為 $v_2$,不可能分別為 $-1$ 與 $3$,故 $(2)$ 錯。由 $|\overset{\large\rightharpoonup}{u}|+|\overset{\large\rightharpoonup}{v}|\ge 2\sqrt{|\overset{\large\rightharpoonup}{u}||\overset{\large\rightharpoonup}{v}|}=2\sqrt{5}$,故 $(3)$ 正確。固定非零 $\overset{\large\rightharpoonup}{v}$ 時,點積與外積可由向量恆等式唯一還原 $\overset{\large\rightharpoonup}{u}$,故 $(4)$ 正確。只知 $|\overset{\large\rightharpoonup}{u}|+|\overset{\large\rightharpoonup}{v}|$ 與乘積,通常只能決定兩長度的集合,不能唯一指定 $|\overset{\large\rightharpoonup}{v}|$,故 $(5)$ 錯。

題目來源:大學入學考試中心公開試題。

解析狀態:本解析由 AI 輔助產出,未經人工審核,非官方詳解,僅供學習參考。如與官方公告不同,請以官方公告為準。